深度学习在生物医药领域的应用

序号	推送日期	文章	类型	简述	创新点	不足	研究目的	研究对象	领域	病种	技术	模型	数据类型	样本量	算法框架	模型架构	性能指标	计算资源
21	2025-10-05	Breaking the conformational ensemble barrier: Ensemble structure modeling challenges in CASP15 2023-12, Proteins IF:3.2Q2 DOI:10.1002/prot.26584 PMID:37872703	研究论文	本文评估了CASP15实验中蛋白质和RNA结构多构象建模的挑战与成果	首次在CASP社区实验中系统评估多构象建模方法，展示了AlphaFold2增强采样在蛋白质构象预测中的突破性表现	存在处理稀疏或低分辨率实验数据的困难，且目前缺乏有效的RNA/蛋白质复合物建模方法	评估蛋白质和RNA结构多构象建模方法的有效性与挑战	蛋白质和RNA的三维结构构象	计算生物学	NA	深度学习增强采样	AlphaFold2	蛋白质和RNA结构数据	9个靶标结构	AlphaFold2	AlphaFold2	构象重现成功率	NA
22	2025-10-05	Critical assessment of methods of protein structure prediction (CASP)-Round XV 2023-12, Proteins IF:3.2Q2 DOI:10.1002/prot.26617 PMID:37920879	研究论文	总结了CASP15蛋白质结构预测社区实验的结果，重点分析了深度学习方法的进展	首次在CASP实验中纳入RNA结构和蛋白质-配体复合物的计算评估	深度学习在蛋白质复合物预测中的性能尚未完全达到单蛋白质水平，界面区域准确性估计略不可靠	评估蛋白质结构预测方法的最新进展	蛋白质结构、蛋白质复合物、RNA结构、蛋白质-配体复合物	计算结构生物学	NA	深度学习	深度学习	氨基酸序列、蛋白质结构数据	CASP15实验目标蛋白质	NA	AlphaFold2	结构准确性、局部和全局准确性估计	NA
23	2025-10-05	Seizure forecasting using minimally invasive, ultra-long-term subcutaneous electroencephalography: Individualized intrapatient models 2023-12, Epilepsia IF:6.6Q1 DOI:10.1111/epi.17252 PMID:35395101	研究论文	本研究通过超长期皮下脑电图记录，开发了个体化患者特异性癫痫发作预测模型	首次使用微创皮下脑电图设备进行超长期家庭记录，实现个体化癫痫发作预测	样本量较小（仅6名患者），需要在更大规模的前瞻性试验中验证	评估使用远程微创超长期皮下脑电图进行患者特异性癫痫发作预测的可行性	药物难治性局灶性癫痫患者	医疗人工智能	癫痫	皮下脑电图记录	LSTM	脑电图信号	6名患者，记录时间46-230天，总记录时间>11000小时	NA	长短期记忆网络	AUC, 敏感度, 预警时间	NA
24	2025-10-05	Artificial Intelligence and Machine Learning in Cancer Related Pain: A Systematic Review 2023-Dec-08, medRxiv : the preprint server for health sciences DOI:10.1101/2023.12.06.23299610 PMID:38105979	系统综述	系统回顾人工智能和机器学习在癌症相关疼痛领域的应用研究	首次系统评估AI/ML在癌症疼痛预测和管理决策中的应用现状与性能表现	大多数研究缺乏外部验证(14%)和临床应用(23%)，模型校准报告不足(5%)	探索人工智能/机器学习在预测癌症疼痛结局和支持疼痛管理决策中的应用	癌症患者的疼痛相关数据和疼痛管理过程	机器学习	癌症	系统文献综述方法	随机森林, Lasso, 支持向量机, 多种机器学习模型	临床研究数据	44项研究(2006-2023年)	NA	NA	AUC, 敏感性, 特异性	NA
25	2025-10-05	Artificial Intelligence-Triaged 3-Dimensional Pathology to Improve Detection of Esophageal Neoplasia While Reducing Pathologist Workloads 2023-12, Modern pathology : an official journal of the United States and Canadian Academy of Pathology, Inc IF:7.1Q1 DOI:10.1016/j.modpat.2023.100322 PMID:37657711	研究论文	提出基于深度学习的人工智能分诊三维病理方法，用于提高食管肿瘤检测灵敏度并减少病理医生工作量	开发了能够自动识别三维病理数据集中最关键二维图像切片的深度学习方法，通过生成三维新生瘤风险热图并对图像切片按风险排序	NA	改善Barrett食管患者食管肿瘤的早期检测效率	食管活检组织	数字病理	食管肿瘤	三维病理学	深度学习	三维病理图像	NA	NA	NA	检测灵敏度	NA
26	2025-10-05	Pathomic Features Reveal Immune and Molecular Evolution From Lung Preneoplasia to Invasive Adenocarcinoma 2023-12, Modern pathology : an official journal of the United States and Canadian Academy of Pathology, Inc IF:7.1Q1 DOI:10.1016/j.modpat.2023.100326 PMID:37678674	研究论文	本研究通过深度学习技术分析病理图像特征，揭示肺腺癌从癌前病变到浸润性腺癌的免疫和分子演化过程	首次利用人工智能技术从常规H&E染色病理图像中提取生物学相关特征，解析肺腺癌癌前病变的演化规律	样本量相对有限(98例患者)，且仅基于H&E染色图像分析	研究肺腺癌早期癌变过程中的免疫和分子演化机制	肺腺癌癌前病变至浸润性腺癌的病理组织	数字病理学	肺癌	深度学习，人工智能，H&E染色	深度学习模型	病理图像	98例患者，162张切片，669个感兴趣区域(包括143正常组织，129非典型腺瘤样增生，94原位腺癌，98微浸润腺癌，205浸润性腺癌)	NA	NA	NA	NA
27	2025-10-05	Can artificial intelligence help decision-making in arthroscopy? Part 2: The IA-RTRHO model - a decision-making aid for long head of the biceps diagnoses in small rotator cuff tears 2023-12, Orthopaedics & traumatology, surgery & research : OTSR DOI:10.1016/j.otsr.2023.103652 PMID:37380127	研究论文	开发用于辅助诊断肩袖小撕裂中肱二头肌长头腱健康状态的AI决策模型	首个评估AI分析关节镜图像能力的研究，结合CNN图像分析和MLP临床数据整合	需要更多输入数据来限制过拟合，结果需通过进一步研究确认	构建能够诊断肱二头肌长头腱健康状态的AI模型	肩袖小撕裂患者的肱二头肌长头腱	计算机视觉	骨科疾病	关节镜视频分析	CNN, MLP	图像, 临床数据, 影像数据	199名患者	NA	Inception V3, MultiLayer Perceptron	准确率	NA
28	2025-10-05	Predicting Lymph Node Metastasis From Primary Cervical Squamous Cell Carcinoma Based on Deep Learning in Histopathologic Images 2023-12, Modern pathology : an official journal of the United States and Canadian Academy of Pathology, Inc IF:7.1Q1 DOI:10.1016/j.modpat.2023.100316 PMID:37634868	研究论文	基于深度学习开发了一种通过原发性宫颈鳞癌组织病理图像预测淋巴结转移状态的框架	首次提出基于多尺度注意力机制的多实例深度卷积神经网络，仅通过原发灶H&E染色病理切片预测宫颈癌淋巴结转移状态	回顾性概念验证研究，需要宫颈活检标本和多中心大样本数据进一步验证	开发深度学习模型预测宫颈癌淋巴结转移状态	宫颈鳞癌患者的原发性肿瘤组织病理图像	数字病理	宫颈癌	H&E染色全玻片图像分析	CNN	病理图像	564名患者的1524张全玻片图像（内部数据集405名患者1161张图像，外部验证集159名患者363张图像）	NA	多实例深度卷积神经网络（基于多尺度注意力机制）	AUC	NA
29	2025-10-05	A Novel Deep Learning Algorithm for Human Papillomavirus Infection Prediction in Head and Neck Cancers Using Routine Histology Images 2023-12, Modern pathology : an official journal of the United States and Canadian Academy of Pathology, Inc IF:7.1Q1 DOI:10.1016/j.modpat.2023.100320 PMID:37652399	研究论文	提出一种基于常规H&E染色全切片图像的深度学习算法，用于预测头颈癌中HPV感染状态	首次开发仅使用常规H&E染色切片即可预测HPV感染状态的深度学习流程，并生成具有预后价值的Digital-HPV评分	NA	开发头颈鳞状细胞癌中HPV感染状态的无创预测方法	头颈鳞状细胞癌患者的组织切片	数字病理学	头颈癌	苏木精-伊红染色	深度学习	全切片图像	NA	NA	NA	总体生存率、疾病特异性生存率	NA
30	2025-10-05	Automating Ground Truth Annotations for Gland Segmentation Through Immunohistochemistry 2023-12, Modern pathology : an official journal of the United States and Canadian Academy of Pathology, Inc IF:7.1Q1 DOI:10.1016/j.modpat.2023.100331 PMID:37716506	研究论文	提出一种通过免疫组织化学自动生成腺体分割真实标签的方法，用于结直肠活检标本的深度学习模型训练	利用IHC标记自动生成腺体分割的真实标签，替代耗时的手动标注，并提出跨数据源适应的简单采样技术	方法依赖于IHC与H&E图像的配准质量，且需要特定IHC标记物的可用性	开发自动化腺体分割标注方法以降低深度学习模型训练成本	结直肠活检标本中的腺体组织	数字病理学	结直肠癌，炎症性肠病	免疫组织化学，苏木精-伊红染色	深度学习模型	组织病理学图像	内部保留的活检标本集和2个公共数据集	NA	NA	Dice系数	NA
31	2025-10-05	Deep-learning prostate cancer detection and segmentation on biparametric versus multiparametric magnetic resonance imaging: Added value of dynamic contrast-enhanced imaging 2023-12, International journal of urology : official journal of the Japanese Urological Association IF:1.8Q3 DOI:10.1111/iju.15280 PMID:37605627	研究论文	开发基于深度学习的多序列前列腺MRI癌症检测与分割算法，并比较双参数与多参数成像的性能差异	首次系统比较双参数与多参数MRI在深度学习前列腺癌检测中的性能差异，特别评估了动态对比增强成像的附加价值	样本量相对有限（332例患者），未进行外部验证	开发前列腺癌的深度学习检测与分割算法，评估动态对比增强成像在多参数MRI中的价值	前列腺癌患者和非癌患者的前列腺MRI影像	医学影像分析	前列腺癌	磁共振成像（MRI），包括T2加权、动态对比增强成像	深度学习模型	医学影像数据	332例患者的3227个多参数影像集，包括218例癌症患者（291个活检证实病灶）和114例非癌患者	NA	NA	灵敏度，阳性预测值，特异性，阴性预测值	NA
32	2025-10-05	Privacy-preserving techniques for decentralized and secure machine learning in drug discovery 2023-12, Drug discovery today IF:6.5Q1 DOI:10.1016/j.drudis.2023.103820 PMID:37935330	综述	本文概述了药物发现领域中保护隐私的去中心化机器学习技术	系统性地总结了多种隐私保护技术在药物发现领域的应用与组合方法	仅提供技术概述，缺乏具体实验验证和性能比较	探讨如何在保护数据隐私的前提下提升药物发现中机器学习的性能效率	药物发现领域的敏感/私有数据	机器学习	NA	安全多方计算,分布式深度学习,同态加密,区块链点对点网络,差分隐私,联邦学习	NA	敏感/私有数据	NA	NA	NA	NA	NA
33	2025-10-05	Accelerated Diffusion-Weighted Imaging in 3 T Breast MRI Using a Deep Learning Reconstruction Algorithm With Superresolution Processing: A Prospective Comparative Study 2023-12-01, Investigative radiology IF:7.0Q1 DOI:10.1097/RLI.0000000000000997 PMID:37428618	研究论文	本研究评估了采用深度学习重建算法结合超分辨率处理的扩散加权成像在3T乳腺MRI中的应用，与传统标准成像相比显著缩短了采集时间并改善了图像质量	首次在前瞻性临床研究中将深度学习重建算法与超分辨率处理相结合应用于乳腺DWI，实现了扫描时间减半的同时保持图像质量	单中心研究，样本量相对有限（65名参与者），需要更大规模的多中心研究验证	评估深度学习加速的扩散加权成像序列在乳腺MRI中的采集时间和图像质量	浸润性乳腺癌、良性病变和囊肿	医学影像分析	乳腺癌	扩散加权成像，深度学习重建，超分辨率处理	深度学习	医学影像	65名参与者（64名女性，平均年龄54±13岁）	NA	NA	信噪比，表观扩散系数，对比噪声比，对比度，病变显着性评分	NA
34	2025-10-05	Amplifying the Effects of Contrast Agents on Magnetic Resonance Images Using a Deep Learning Method Trained on Synthetic Data 2023-12-01, Investigative radiology IF:7.0Q1 DOI:10.1097/RLI.0000000000000998 PMID:37378418	研究论文	提出一种基于深度学习的磁共振图像对比度增强方法，通过合成数据训练AI模型来放大对比剂效果	使用物理模型生成合成数据训练深度学习网络，实现在标准剂量下获得更高对比度的磁共振图像	方法依赖于物理模型的准确性，且需要进一步验证在不同疾病类型和扫描仪间的泛化能力	开发一种能够增强磁共振图像对比度的AI方法，提高小脑病变的检测灵敏度	小鼠脑胶质瘤模型和1990例临床脑部疾病患者（包括胶质瘤、多发性硬化症和转移癌）	医学影像分析	脑部疾病	磁共振成像，钆基对比剂	神经网络	磁共振图像	临床研究包含1990例检查，临床前研究使用小鼠模型	NA	NA	峰值信噪比，结构相似性指数，对比噪声比，病变-脑比率，定性评分	NA
35	2025-10-05	Displacement of the Lamina Cribrosa With Acute Intraocular Pressure Increase in Brain-Dead Organ Donors 2023-12-01, Investigative ophthalmology & visual science IF:5.0Q1 DOI:10.1167/iovs.64.15.19 PMID:38099735	研究论文	本研究通过光学相干断层扫描技术探究脑死亡器官捐献者眼压急性升高时视神经头深层组织的变形情况	首次在脑死亡器官捐献者中系统量化不同参考平面对筛板位移测量的影响，并发现筛板位移随年龄增长而减小的现象	样本量有限（26只眼），研究对象为脑死亡器官捐献者，可能不能完全代表健康人群的生理反应	研究急性眼压升高对视神经头深层组织变形的影响	脑死亡器官捐献者的眼睛	医学影像分析	眼科疾病	光谱域光学相干断层扫描	深度学习	医学影像	20名脑死亡器官捐献者的26只眼睛（年龄范围22-62岁，中位年龄43岁）	NA	NA	P值	NA
36	2025-10-05	SEResUTer: a deep learning approach for accurate ECG signal delineation and atrial fibrillation detection 2023-Dec-15, Physiological measurement IF:2.3Q3 DOI:10.1088/1361-6579/ad02da PMID:37827168	研究论文	提出一种结合U-Net、ResNet和Transformer的深度学习模型SEResUTer，用于心电信号波形分割和房颤检测	在U-Net架构中集成ResNet模块和Transformer编码器替代传统卷积块，并提出处理不完整专家标注的新型掩码策略	NA	实现高精度心电信号波形分割和房颤自动检测	心电信号波形（P波、QRS波、T波）和房颤心律	数字病理	心血管疾病	心电信号分析	深度学习	心电信号	QTDB、LUDB、CPSC2021和CPSC2018数据集	NA	U-Net, ResNet, Transformer	F1-score, 敏感度, 阳性预测率, 准确率	NA
37	2025-10-05	Photoplethysmography-based cuffless blood pressure estimation: an image encoding and fusion approach 2023-Dec-15, Physiological measurement IF:2.3Q3 DOI:10.1088/1361-6579/ad0426 PMID:38099538	研究论文	提出一种基于光电容积脉搏波图像编码与融合的无袖带血压估计方法	首次从2D视角将PPG信号转换为五种图像编码，并设计端到端的图像编码融合架构进行血压估计	仅在UCI数据库上进行验证，需要更多临床数据验证泛化能力	开发基于PPG的无袖带血压估计方法	光电容积脉搏波信号	机器学习	心血管疾病	光电容积脉搏波技术	CNN	图像	UCI数据库	NA	编码器-解码器架构	均方根误差,平均绝对误差	NA
38	2025-10-06	A deep learning image analysis method for renal perfusion estimation in pseudo-continuous arterial spin labelling MRI 2023-12, Magnetic resonance imaging IF:2.1Q2 DOI:10.1016/j.mri.2023.09.007 PMID:37776961	研究论文	提出一种基于深度学习图像分析的肾脏灌注自动估计方法	使用无对比剂伪连续动脉自旋标记MRI图像进行肾脏移植评估和灌注估计	仅使用16名移植患者数据进行实验，样本量较小	开发肾脏灌注自动估计方法用于移植后评估	肾脏移植患者的肾脏组织	医学影像分析	肾脏疾病	伪连续动脉自旋标记(PCASL) MRI，T加权MRI	深度学习	MRI图像	16名移植患者	NA	NA	Dice相似系数	NA
39	2025-10-06	Physics-informed deep learning for T2-deblurred superresolution turbo spin echo MRI 2023-12, Magnetic resonance in medicine IF:3.0Q2 DOI:10.1002/mrm.29814 PMID:37578085	研究论文	提出一种融合物理信息的深度学习超分辨率方法，用于T2去模糊的涡轮自旋回波MRI图像重建	首次在深度学习超分辨率中引入物理真实的T2权重退化模型，改进了传统k空间截断方法的局限性	方法主要针对涡轮自旋回波MRI序列，在其他MRI序列上的适用性需要进一步验证	开发能够加速MRI扫描时间的超分辨率重建方法	基因工程小鼠胚胎模型的涡轮自旋回波MRI图像	医学影像分析	NA	涡轮自旋回波MRI	GAN	MRI图像	6-7个小鼠胚胎的500层图像体积	NA	生成对抗网络	定量成像指标, 专家评分	NA
40	2025-10-06	Predictive modelling of brain disorders with magnetic resonance imaging: A systematic review of modelling practices, transparency, and interpretability in the use of convolutional neural networks 2023-12-15, Human brain mapping IF:3.5Q1 DOI:10.1002/hbm.26521 PMID:37909364	系统综述	对使用卷积神经网络和MRI数据进行脑部疾病预测建模的研究实践、透明度和可解释性进行系统性评估	首次系统评估脑部疾病CNN预测建模的方法学差异，并提出改善临床整合的具体建议	仅纳入55项研究，可能未涵盖所有相关文献；定性分析可能受主观判断影响	评估基于CNN的脑部疾病MRI预测建模的方法学质量并提出改进建议	55项使用CNN和MRI数据进行脑部疾病预测建模的研究	医学影像分析	脑部疾病	结构磁共振成像	CNN	MRI图像	NA	NA	NA	NA	NA